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小明用如图甲所示的电路,探究电源暗箱(图中虚线框所示)中电阻R0的阻值. (1)...

小明用如图甲所示的电路,探究电源暗箱(图中虚线框所示)中电阻R0的阻值.

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(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于      (选填“a”或“b“)端.

(2)当电压表的示数为15V的时候,电流表的示数为2.5A,则此时滑动变阻器连入电路中的电阻R=      Ω,其消耗的功率P=      W.

(3)根据实验所测的几组数据,小明在方格纸上画出了滑动变阻器消耗的功率P随其连入电路中的阻值R的变化图线,由图乙可知:当滑动变阻器消耗的功率P最大时,电路中电流为      A,此时滑动变阻器的电阻R      (选填“<”“=”或“>”)电源暗箱中的电阻R0

 

(1)b;(2)6;37.5;(3)2;=. 【解析】 试题分析:(1)根据滑动变阻器要起的保护作用选择, (2)知道滑动变阻器两端的电压和通过的电流,利用欧姆定律和功率公式求R和P, (3)由P﹣R图象可知,电功率最大时的连入阻值利用P=I2R求出功率P最大时的电路中电流I,结合P=I2R分析判断电功率最大时的连入阻值的阻值R与RO的关系. 【解析】 (1)电路中连入滑动变阻器的作用之一是起保护作用,闭合开关前连入电阻要最大,所以滑片P应置于b端; (2)由I=得电阻: R===6Ω; 功率P=URI=15V×2.5A=37.5W; (3)由P﹣R图象可知,电功率最大时的连入阻值R′=10Ω, 由P最大=I′2R′可得: 电流I′===2A; 由于滑动变阻器的电阻R与电源暗箱中的电阻R0串联. 则变阻器的功率P=I′2R′=()2R===, 所以,当R=R0时,变阻器的功率最大. 故答案为:(1)b;(2)6;37.5;(3)2;=. 【点评】由P﹣R图象可得电功率最大时的连入阻值是关键,接在同一电源上,U相同,联立方程求解.第三问解答过程太繁琐.由曲线图得滑动变阻器消耗最大功率时对应的阻值为10欧姆,可求出此时滑动变阻器两端电压和经过它的电流.结合变阻器的功率P=分析P的最大值即可判断R与R0的关系.  
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